(57)【要約】【課題】  回転体の回転位置を速やかに把握して、所定時刻における回転体の回転位置が目標位置に一致するように迅速に調節することである。【解決手段】  本プリンタに対してプリント指示の入力があると、制御部は、まず、各駆動モータを制御して、各感光体ドラムの回転駆動を開始させる。そして、各感光体ドラムの回転速度が定常状態になるまでの時間が経過したら、各検知センサからの検知信号を受信し、この検知信号がＬレベルか否かを検知センサごとに判断する。このとき、検知領域にマークが存在せず、検知信号がＬレベルであると判断されると、次にＨレベルの検知信号が受信されたタイミング（信号の立ち上がり時）に、感光体ドラムの回転位置を認識する。一方、検知領域にマークが存在していて検知信号がＨレベルであると判断された場合には、次にＬレベルの検知信号が受信されたタイミング（信号の立ち下がり時）に、感光体ドラムの回転位置を認識する。【選択図】  図１
2005055692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を回転駆動させる駆動手段と、
該回転体に固定され、該回転体の回転に伴って周回軌道上を移動する１つの検知用マークと、
該周回軌道上の一部で該検知用マークの有無を検知し、検知用マークが存在する旨のマーク有り信号及び検知用マークが存在しない旨のマーク無し信号のいずれかを出力するマーク検知手段と、
該駆動手段により該回転体の回転を開始させた後、該マーク検知手段から出力される信号の受信開始タイミングに基づき、該回転体の回転位置を認識する認識手段と、
該認識手段の認識結果に基づいて、所定時刻における該回転体の回転位置が目標位置に一致するように、該駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えた回転駆動装置において、
上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作開始時に、該マーク検知手段からマーク無し信号を受け取った場合には最初に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングに基づいて回転位置を認識し、該マーク検知手段からマーク有り信号を受け取った場合には最初に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングに基づいて回転位置を認識することを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
請求項１の回転駆動装置において、
マーク移動方向における上記検知用マークの長さは、上記周回軌道の半分の長さであることを特徴とする回転駆動装置。
【請求項３】
回転体を回転駆動させる駆動手段と、
該回転体に固定され、該回転体の回転に伴って周回軌道上を移動する検知用マークと、
該周回軌道上の一部で該検知用マークの有無を検知し、検知用マークが存在する旨のマーク有り信号及び検知用マークが存在しない旨のマーク無し信号のいずれかを出力するマーク検知手段と、
該駆動手段により該回転体の回転を開始させた後、該マーク検知手段から出力される信号の受信開始タイミングに基づき、該回転体の回転位置を認識する認識手段と、
該認識手段の認識結果に基づき、所定時刻における該回転体の回転位置が目標位置に一致するように、該駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えた回転駆動装置において、
上記検知用マークを、同一の周回軌道上を移動するように複数設け、
少なくとも２つの検知用マークのマーク移動方向長さを互いに異なるようにし、
上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作を開始した後、該少なくとも２つの検知用マークのいずれかについて最初に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識することを特徴とする回転駆動装置。
【請求項４】
回転体を回転駆動させる駆動手段と、
該回転体に固定され、該回転体の回転に伴って周回軌道上を移動する検知用マークと、
該周回軌道上の一部で該検知用マークの有無を検知し、検知用マークが存在する旨のマーク有り信号及び検知用マークが存在しない旨のマーク無し信号のいずれかを出力するマーク検知手段と、
該駆動手段により該回転体の回転を開始させた後、該マーク検知手段から出力される信号の受信開始タイミングに基づき、該回転体の回転位置を認識する認識手段と、
該認識手段の認識結果に基づき、所定時刻における該回転体の回転位置が目標位置に一致するように、該駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えた回転駆動装置において、
上記検知用マークを、同一の周回軌道上を移動するように複数設け、
該複数の検知用マーク間に存在する少なくとも２つのマーク無し領域のマーク移動方向長さを互いに異なるようにし、
上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作を開始した後、該少なくとも２つのマーク無し領域のいずれかについて最初に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識することを特徴とする回転駆動装置。
【請求項５】
請求項４の回転駆動装置において、
上記検知用マークを、同一の周回軌道上を移動するように３つ以上設け、
全ての検知用マークのマーク移動方向長さを互いに異ならせるとともに、全てのマーク無し領域のマーク移動方向長さを互いに異ならせ、
上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作を開始した後、最初に受信されるマーク有り信号又はマーク無し信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号又はマーク有り信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識することを特徴とする回転駆動装置。
【請求項６】
請求項３、４又は５の回転駆動装置において、
１つの検知用マークとマーク移動方向上流側又は下流側でこれに隣り合う１つのマーク無し領域とを１組としたときに、各組のマーク移動方向長さが全て等しいことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項７】
複数の回転体をそれぞれ回転駆動させる複数の回転駆動手段を備えた回転駆動装置において、
上記回転駆動手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の回転駆動装置を用い、
各回転駆動手段が有する上記認識手段により各回転体の回転位置を認識した後、各回転体間における回転位置の相対関係が所定の関係になるように、該各回転駆動手段が有する上記駆動制御手段の少なくとも１つを制御する制御手段を設けたことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項８】
回転体からなる複数の像担持体と、
該複数の像担持体をそれぞれ回転駆動させる複数の回転駆動手段と、
該複数の像担持体の表面に対向しながら表面移動する被転写材とを備え、
該複数の像担持体の表面上にそれぞれ形成された各トナー像を、互いに重なり合うように該被転写材の表面上に転移させる画像形成装置において、
上記回転駆動手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の回転駆動装置を用い、
上記被転写材の表面上で互いに重なり合うトナー像間のズレ量が最小となるような各像担持体間における回転位置の相対関係を特定する相対関係データを記憶する記憶手段と、
各回転駆動手段が有する上記認識手段により各像担持体の回転位置を認識した後、各像担持体間における回転位置の相対関係が該記憶手段に記憶された相対関係データによって特定される相対関係となるように、該各回転駆動手段が有する上記駆動制御手段の少なくとも１つを制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、
像担持体の表面移動速度が最大又は最小となる各像担持体の表面部分に形成されるトナー像部分が上記被転写材表面上の同一地点に転移されるような各像担持体間における回転位置の相対関係を特定するデータを上記相対関係データとして上記記憶手段に記憶するデータ記憶手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
上記データ記憶手段は、累積画像形成枚数が所定枚数に達するごとに、上記相対関係データの記憶処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項９の画像形成装置において、
上記データ記憶手段は、上記像担持体の交換作業を終えた後、画像形成を開始する前に、上記相対関係データの記憶処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項８、９、１０又は１１の画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、
上記検知用マークが固定された上記複数の像担持体の少なくとも１つと、該像担持体の表面を一様に帯電する帯電装置、該像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置及び該像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置のうちのいずれかの装置とが一体になって構成されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定時刻における回転体の回転位置が目標位置に一致するように回転体を駆動させる回転駆動装置、この回転駆動装置を用いたファクシミリ、プリンタ、複写機等の画像形成装置及び画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、市場からの要求に伴い、カラー画像を形成するものが多くなってきている。カラー画像を形成するカラー画像形成装置としては、例えば、単一の感光体ドラム等の像担持体と、その像担持体上に順次形成される各色静電潜像をそれぞれ現像して得た各色トナー像を中間転写体や記録材等の被転写材上に順次重ね合わせてカラー画像を得るものである。以下、このカラー画像形成装置を、１ドラム型の画像形成装置という。また、例えば、各色に対応する複数の像担持体と、各像担持体上に形成される静電潜像をそれぞれ現像して得た各色トナー像を被転写材上に順次重ね合わせてカラー画像を得るものである。以下、このカラー画像形成装置を、タンデム型の画像形成装置という。
上記１ドラム型の画像形成装置は、像担持体が１つであるため、装置の小型化が可能でコストも低減できるという利点がある。しかし、単一の像担持体を用いているために、潜像形成、現像処理、被転写材への転写までの一連のプロセスを色数分（通常４回）繰り返す必要がある。そのため、画像形成の高速化の点で不利である。これに対し、上記タンデム型の画像形成装置は、装置が大型化し、コストが高くなるという欠点はあるが、色ごとに像担持体を備えているため上述した一連のプロセスは１回で済む。そのため、画像形成の高速化の点で有利である。近年、市場からは、カラー画像形成装置についてモノクロ画像形成装置並みの画像形成スピードが要求されているため、上記タンデム型の画像形成装置が注目されている。
【０００３】
上述したタンデム型の画像形成装置では、複数の像担持体上の各トナー像を被転写材上に順次重ね合わせてカラー画像を形成するため、各トナー像の重なりがズレてしまうと、いわゆる色ズレが生じる。この色ズレが生じるのは、像担持体に設けられる駆動ギヤの取り付け偏心、ギヤ成型精度、駆動ギヤと像担持体とを結合するジョイント部による速度変動などが主な原因である。像担持体の駆動ギヤに取り付け偏心が発生している場合、感光体の表面移動速度が周期的に変動し、この変動により被転写材表面上に転写されたトナー像は、周期的に伸び縮みする。よって、各像担持体によるトナー像の伸び縮みの周期が被転写材表面上において一致していない場合、色ズレが生じる。なお、各像担持体上のトナー像が転写される転写領域における被転写材の表面移動速度が各像担持体の表面移動速度によって影響を受ける構成であれば、像担持体の回転軸の偏心も、同様に色ズレの原因となる。像担持体の回転軸が偏心している場合、その回転軸に最も近い像担持体表面部分の表面移動速度は最も遅くなり、最も離れた像担持体表面部分の表面移動速度は最も速くなるからである。
【０００４】
特許文献１や特許文献２には、像担持体の表面移動速度が周期的に変動することによって生じる色ズレを抑制できる画像形成装置が開示されている。これらの特許文献に開示の画像形成装置は、複数の像担持体によって被転写材上にパターン画像を形成し、そのパターン画像を読み取ることで、各像担持体の表面移動速度の周期的な変動を検知する。そして、その検知結果に基づき、各像担持体の表面移動速度の周期的な変動が被転写材表面上において互いに一致するように調節して色ズレを抑制する。
このような調節を行うには、その前提として、各像担持体の回転位置を正確に把握しなければならない。そのため、上記特許文献１では、像担持体の回転に伴って周回軌道上を移動する１つのターゲット（検知用マーク）を各像担持体に設け、これを光学式または磁気式の検知装置（マーク検知手段）によって検知している（同文献の段落００５５参照）。これにより、像担持体が一回転するごとに１回、検知装置によりターゲットが検知される。この構成においては、検知された時の像担持体の回転位置は一義的に定まる。よって、このターゲットを検知することにより、各像担持体の回転位置を把握することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４６３２９号公報
【特許文献２】特開２００１−３０５８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、このような方法で像担持体の回転位置を把握する場合には、次のような問題が生じる。
すなわち、像担持体の回転位置を把握する場合、像担持体の回転を開始させた後、その表面移動速度が定常状態になってから検知装置によるターゲットの検知動作を開始する。上述した光学式または磁気式の検知装置でターゲットを検知する場合、一般にターゲットが検知装置の検知領域に進入するタイミング又は検知領域を抜けるタイミングで、検知装置がターゲットを検知する。そのため、例えばターゲットが検知領域に進入するタイミングでターゲットを検知する構成の場合、そのターゲットの先端部が検知領域を抜けた直後に検知動作が開始されると、像担持体が１回転するまでは検知装置によってターゲットを検知できない。よって、この場合には、像担持体が１回転するまでは像担持体の回転位置を把握できないので、その分、上述した調節を開始する時期が遅れるという問題が生じる。
上記問題が生じる結果、この調節後に行う画像形成の開始タイミングが、最大で像担持体が１回転する間の時間分遅延し、その分だけ調節が完了するのを待ってから行われる画像形成に関するファーストプリントタイムが遅くなる。これは、ターゲットが検知領域を抜けるタイミングでターゲットを検知する構成の場合に、そのターゲットの後端部が検知領域を抜けた直後に検知動作が開始されるときでも同様である。ファーストプリントタイムをできるだけ短くすることは市場からの強い要求であり、これを少しでも短くすることは画像形成装置の技術分野では非常に重要なことである。
【０００７】
以上の説明では、画像形成装置の像担持体の回転位置を検知して、所定時刻における像担持体の回転位置が目標位置に一致するように調節する場合の例である。しかし、上記問題は、広く回転体の回転位置を検知して所定時刻における回転体の回転位置が目標位置に一致するように調節する場合にも、同様に生じ得る問題である。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、回転体の回転位置を速やかに把握して、所定時刻における回転体の回転位置が目標位置に一致するように迅速に調節することが可能となる回転駆動装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転体を回転駆動させる駆動手段と、該回転体に固定され、該回転体の回転に伴って周回軌道上を移動する１つの検知用マークと、該周回軌道上の一部で該検知用マークの有無を検知し、検知用マークが存在する旨のマーク有り信号及び検知用マークが存在しない旨のマーク無し信号のいずれかを出力するマーク検知手段と、該駆動手段により該回転体の回転を開始させた後、該マーク検知手段から出力される信号の受信開始タイミングに基づき、該回転体の回転位置を認識する認識手段と、該認識手段の認識結果に基づいて、所定時刻における該回転体の回転位置が目標位置に一致するように、該駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えた回転駆動装置において、上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作開始時に、該マーク検知手段からマーク無し信号を受け取った場合には最初に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングに基づいて回転位置を認識し、該マーク検知手段からマーク有り信号を受け取った場合には最初に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングに基づいて回転位置を認識することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の回転駆動装置において、マーク移動方向における上記検知用マークの長さは、上記周回軌道の半分の長さであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、回転体を回転駆動させる駆動手段と、該回転体に固定され、該回転体の回転に伴って周回軌道上を移動する検知用マークと、該周回軌道上の一部で該検知用マークの有無を検知し、検知用マークが存在する旨のマーク有り信号及び検知用マークが存在しない旨のマーク無し信号のいずれかを出力するマーク検知手段と、該駆動手段により該回転体の回転を開始させた後、該マーク検知手段から出力される信号の受信開始タイミングに基づき、該回転体の回転位置を認識する認識手段と、該認識手段の認識結果に基づき、所定時刻における該回転体の回転位置が目標位置に一致するように、該駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えた回転駆動装置において、上記検知用マークを、同一の周回軌道上を移動するように複数設け、少なくとも２つの検知用マークのマーク移動方向長さを互いに異なるようにし、上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作を開始した後、該少なくとも２つの検知用マークのいずれかについて最初に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、回転体を回転駆動させる駆動手段と、該回転体に固定され、該回転体の回転に伴って周回軌道上を移動する検知用マークと、該周回軌道上の一部で該検知用マークの有無を検知し、検知用マークが存在する旨のマーク有り信号及び検知用マークが存在しない旨のマーク無し信号のいずれかを出力するマーク検知手段と、該駆動手段により該回転体の回転を開始させた後、該マーク検知手段から出力される信号の受信開始タイミングに基づき、該回転体の回転位置を認識する認識手段と、該認識手段の認識結果に基づき、所定時刻における該回転体の回転位置が目標位置に一致するように、該駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えた回転駆動装置において、上記検知用マークを、同一の周回軌道上を移動するように複数設け、該複数の検知用マーク間に存在する少なくとも２つのマーク無し領域のマーク移動方向長さを互いに異なるようにし、上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作を開始した後、該少なくとも２つのマーク無し領域のいずれかについて最初に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の回転駆動装置において、上記検知用マークを、同一の周回軌道上を移動するように３つ以上設け、全ての検知用マークのマーク移動方向長さを互いに異ならせるとともに、全てのマーク無し領域のマーク移動方向長さを互いに異ならせ、上記認識手段は、上記マーク検知手段による検知動作を開始した後、最初に受信されるマーク有り信号又はマーク無し信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号又はマーク有り信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３、４又は５の回転駆動装置において、１つの検知用マークとマーク移動方向上流側又は下流側でこれに隣り合う１つのマーク無し領域とを１組としたときに、各組のマーク移動方向長さが全て等しいことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、複数の回転体をそれぞれ回転駆動させる複数の回転駆動手段を備えた回転駆動装置において、上記回転駆動手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の回転駆動装置を用い、各回転駆動手段が有する上記認識手段により各回転体の回転位置を認識した後、各回転体間における回転位置の相対関係が所定の関係になるように、該各回転駆動手段が有する上記駆動制御手段の少なくとも１つを制御する制御手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、回転体からなる複数の像担持体と、該複数の像担持体をそれぞれ回転駆動させる複数の回転駆動手段と、該複数の像担持体の表面に対向しながら表面移動する被転写材とを備え、該複数の像担持体の表面上にそれぞれ形成された各トナー像を、互いに重なり合うように該被転写材の表面上に転移させる画像形成装置において、上記回転駆動手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の回転駆動装置を用い、上記被転写材の表面上で互いに重なり合うトナー像間のズレ量が最小となるような各像担持体間における回転位置の相対関係を特定する相対関係データを記憶する記憶手段と、各回転駆動手段が有する上記認識手段により各像担持体の回転位置を認識した後、各像担持体間における回転位置の相対関係が該記憶手段に記憶された相対関係データによって特定される相対関係となるように、該各回転駆動手段が有する上記駆動制御手段の少なくとも１つを制御する制御手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、像担持体の表面移動速度が最大又は最小となる各像担持体の表面部分に形成されるトナー像部分が上記被転写材表面上の同一地点に転移されるような各像担持体間における回転位置の相対関係を特定するデータを上記相対関係データとして上記記憶手段に記憶するデータ記憶手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記データ記憶手段は、累積画像形成枚数が所定枚数に達するごとに、上記相対関係データの記憶処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記データ記憶手段は、上記像担持体の交換作業を終えた後、画像形成を開始する前に、上記相対関係データの記憶処理を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項８、９、１０又は１１の画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、上記検知用マークが固定された上記複数の像担持体の少なくとも１つと、該像担持体の表面を一様に帯電する帯電装置、該像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置及び該像担持体の表面をクリーニングするクリーニング装置のうちのいずれかの装置とが一体になって構成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１乃至７の回転駆動装置において、マーク検知手段は、回転体に固定された検知用マークを検知している間はマーク有り信号を出力し、検知用マークを検知していない間はマーク無し信号を出力する。そして、駆動手段により回転体の回転を開始させた後、例えば回転速度が定常状態になったときに、マーク検知手段から出力される信号の受信開始タイミングに基づき、回転体の回転位置を認識する。このようにして回転位置を認識したら、その認識結果に基づいて駆動手段を制御し、所定時刻における回転体の回転位置を目標位置に一致させる。
ここで、請求項１の回転駆動装置では、従来装置と同様に、回転体に固定される検知用マークを１つだけ設け、これをマーク検知手段によって検知することで回転体の回転位置を認識する。具体的には、マーク検知手段による検知動作開始時に認識手段がマーク無し信号を受け取った場合には、最初に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングに基づいて回転位置を認識する。一方、マーク検知手段による検知動作開始時に認識手段がマーク有り信号を受け取った場合には、最初に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングに基づいて回転位置を認識する。このようにして回転位置を認識するため、本装置によれば、回転体の回転位置を認識するのに要する最大時間を、回転体が１回転するのに要する時間から、回転体が検知用マークのマーク移動方向長さに相当する分回転するのに要する時間を差し引いた時間とすることができる。よって、本装置によれば、この最大時間が回転体を１回転させるのに要する時間であった従来装置よりも、検知用マークのマーク移動方向長さに相当する分回転するのに要する時間だけ短くすることができる。
また、請求項３及び４の回転駆動装置では、従来装置と同様に、回転体に固定される検知用マークを複数設け、これらをマーク検知手段によって検知することで回転体の回転位置を認識する。この場合、回転体が１回転する間に検知されるマーク数が増えるので、各検知用マークを適切に配置すれば、回転体に固定される検知用マークが１つだけの場合に比べて、回転体の回転位置を認識するのに要する最大時間を大幅に短縮することができる。しかし、検知用マークが複数ある場合、検知用マークが１つだけの請求項１の回転駆動装置の場合とは異なり、マーク検知手段からのマーク有り信号やマーク無し信号の受信開始タイミングだけでは、認識手段が回転位置を認識することができない。マーク検知手段の検知領域に存在するマークがどの検知用マークなのかを特定できないからである。そこで、請求項３の回転駆動装置では、少なくとも２つの検知用マークのマーク移動方向長さを互いに異なるようにしている。そして、これらの検知用マークのいずれかについて最初に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識する。これらの検知用マーク間では、最初に受信されるマーク有り信号の受信を開始してから、次に受信されるマーク無し信号の受信を開始するまでに要する時間が互いに相違する。よって、認識手段は、この相違によって複数の検知用マークを区別できるので、検知用マークが複数あっても、回転体の回転位置を認識することができる。一方、請求項４では、複数の検知用マーク間に存在する少なくとも２つのマーク無し領域のマーク移動方向長さを互いに異なるようにし、これらのマーク無し領域について最初に受信されるマーク無し信号の受信を開始してから、次に受信されるマーク有り信号の受信を開始するまでに要する時間の相違によってこれらの領域を区別する。したがって、請求項３の回転駆動装置と同様に、検知用マークが複数あっても、回転体の回転位置を認識することができる。
また、請求項８乃至１１の画像形成装置においては、上述した請求項１乃至７の回転駆動装置を、各像担持体を回転駆動させる各回転駆動手段として用いているので、像担持体の回転位置を認識するのに要する最大時間を、従来装置よりも短くすることができる。したがって、色ズレを最小にするために行う像担持体の回転駆動制御を完了するまでにかかる時間を短縮できる。よって、この回転駆動制御が完了するのを待ってから行われる画像形成に関するファーストプリントタイムを短くすることができる。
また、請求項１２のプロセスカートリッジにおいては、請求項８乃至１１の画像形成装置に装着されることで、色ズレを最小にするために行う像担持体の回転駆動制御が完了するのを待ってから行われる画像形成に関するファーストプリントタイムを短くすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至１２の発明によれば、回転体の回転位置を速やかに把握して、所定時刻における回転体の回転位置が目標位置に一致するように迅速に調節することが可能となるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を、電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図２は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、それぞれ「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」と記す。）の可視像たるトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを備えている。これらは、画像形成剤として、互いに異なる色のＹトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。各プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋは、それぞれプリンタ１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっており、寿命到達時に交換される。以下、Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを例に挙げて説明する。
【００１３】
図３は、Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ６Ｙを示す概略構成図である。
このプロセスカートリッジ６Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、剤供給対象となる現像装置５Ｙ等を備えている。上記帯電装置４Ｙは、後述する回転駆動手段としての回転駆動装置であるドラム駆動装置によって図中時計回りに回転せしめられる感光体ドラム１Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体ドラム１Ｙの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹ静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体ドラム１Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体ドラム１Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体ドラム１Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のプロセスカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにおいても、同様にして各感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にそれぞれＭトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト８上に中間転写される。
【００１４】
また、図２に示したように、各プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの図中下方には、露光装置７が配設されている。潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに照射して露光する。この露光により、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上にそれぞれＹ静電潜像、Ｍ静電潜像、Ｃ静電潜像、Ｋ静電潜像が形成される。なお、露光装置７は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体ドラムに照射するものである。この露光装置７は、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋなどとともに、感光体ドラム上に可視像たるトナー像を形成する可視像形成手段を構成している。
【００１５】
また、図２において、露光装置７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７、レジストローラ対２８など有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット２６は、記録材としての転写紙Ｐを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７を当接させている。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
【００１６】
また、図２において、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの図中上方には、被転写材である中間転写体としての中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８のほか、ベルトクリーニング装置１０などを備えている。また、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト８は、これら７つのローラに張架されながら、少なくともいずれか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、それぞれ、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス極性）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上のＹトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、「４色トナー像」という。）が形成される。
また、上記中間転写ユニット１５には、中間転写ベルト８が感光体ドラム１Ｋに接触した状態で、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに対して接離するための図示しない接離機構も設けられている。
【００１７】
上記２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。そして、転写紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、上記ベルトクリーニング装置１０によってクリーニングされる。
【００１８】
２次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、上記レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置２０のローラ間を通過する際に、熱と圧力と影響を受けて、表面のフルカラートナー像が定着される。その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部５０ａが形成されており、上記排紙ローラ対２９によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部５０ａに順次スタックされる。
【００１９】
上記中間転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部５０ａとの間には、ボトル支持部５１が配設されている。このボトル支持部５１には、各色トナーをそれぞれ収容する剤収容器としてのトナーボトル５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋがセットされている。各トナーボトル５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋ内の各色トナーは、それぞれ図示しないトナー供給装置により、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの現像装置に適宜補給される。各トナーボトル５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋは、プロセスカートリッジ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとは独立してプリンタ１００の本体に対して脱着可能である。
【００２０】
次に、感光体ドラムを駆動させるドラム駆動装置の構成について説明する。
図４は、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋをその軸方向から見たときのプリンタの模式図である。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの軸方向一端部（図中奥側の端部）には、それぞれ、ドラム駆動ギヤ３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋが設けられている。このドラム駆動ギヤは、その軸が感光体ドラムの軸とジョイント部で結合され、感光体ドラム端部に固定されており、感光体ドラムに伴って回転する。各ドラム駆動ギヤ３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋは、駆動手段としての駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋからの駆動力により回転駆動する駆動伝達ギヤ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋに、それぞれ噛み合っている。このように、本プリンタは、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋごとに、個別に、駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋを備えているので、各感光体ドラムを個別に駆動制御することができる。
【００２１】
各駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋは、認識手段及び駆動制御手段としての制御部４０によって、その回転速度や、回転の開始タイミングや停止タイミングが制御される。この制御部４０は、プリンタ全体のプロセス制御を行っており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されている。制御部４０には、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転位置を検知するために設けられたマーク検知手段としての検知センサ３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋから出力される検知信号が入力される。制御部４０は、この検知信号に基づいて、各駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋを制御し、中間転写ベルト８上に転写される各色トナー像のズレ量が最小となるように、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの駆動制御を行う。
【００２２】
次に、本発明の特徴部分であるドラム駆動装置に関する構成及び動作について説明する。なお、以下の説明では、イエローの感光体ドラム１Ｙを例に挙げるが、他の感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋについても同様である。また、色分け符号については適宜省略する。
図５は、本実施形態におけるドラム駆動ギヤ３３を示す斜視図である。図示のドラム駆動ギヤ３３には、図中手前側に感光体ドラムが位置することになる。図示のように、ドラム駆動ギヤ３３の内側端面の円周上には、感光体ドラム軸方向に一部突出した検知用マークである突出部（以下、「マーク」という。）３５が固定配置されている。このマーク３５は、駆動モータ３１からの駆動力により感光体ドラム１Ｙが回転すると、これに伴って周回軌道上を移動する。本実施形態において、検知センサ３４は、一般的な透過型の光学センサで構成されており、図示のように、発光部３４ａと受光部３４ｂが対向配置されている。この検知センサ３４は、発光部３４ａから照射された光が受光部３４ｂに到達するまでの光路（検知領域）がマーク３５の周回軌道と交差するように配置されている。このような構成により、感光体ドラム１Ｙの回転に伴ってマーク３５が移動し、そのマーク３５が検知センサ３４の検知領域に進入して光を遮ると、検知センサ３４はマーク３５を検知する。
【００２３】
図６（ａ）及び（ｂ）は、検知センサ３４から出力される検知信号の波形を示す説明図である。
図６（ａ）の場合を例に挙げて説明すると、感光体ドラム１Ｙが回転し、マーク３５が検知センサ３４の検知領域に進入して光を遮ると、検知センサ３４の受光部３４ｂの受光量が減る。この受光量が所定の閾値以下となると、検知センサ３４からはマーク有り信号であるＨレベルの検知信号が出力される。一方、感光体ドラム１Ｙが更に回転し、マーク３５が検知センサ３４の検知領域を通過すると、検知センサ３４の受光部３４ｂの受光量は上記閾値を越え、検知センサ３４からはマーク無し信号であるＬレベルの検知信号が出力される。なお、図６（ｂ）の例は、受光部３４ｂの受光量が上記閾値以下のときにＬレベルとなり、閾値を越えているときにＨレベルとなるような検知信号を用いた場合の例である。このような検知信号は、制御部４０に送られる。
【００２４】
制御部４０は、検知センサ３４からの検知信号に基づいて、感光体ドラムの回転位置（回転角）を把握する。以下、図６（ａ）の場合を例に挙げて、具体的に説明する。
制御部４０が有するＲＯＭには、マーク３５が検知領域に進入するタイミングを示すＨレベルの検知信号を受信したときの感光体ドラム１Ｙの回転位置を特定するためのデータが予め記憶されている。したがって、制御部４０は、Ｈレベルの検知信号を受信すると、その受信開始タイミング（検知信号の立ち上がり時）における感光体ドラム１Ｙの回転位置を、ＲＯＭ内のデータに基づいて認識することができる。また、制御部４０が有するＲＯＭには、Ｈレベルの検知信号の受信開始タイミングからＬレベルの検知信号の受信開始タイミング（検知信号の立ち下がり時）までの時間αが記憶されている（図６参照）。よって、制御部４０は、Ｌレベルの検知信号を受信すると、ＲＯＭに記憶された時間αに基づき、その受信開始タイミングからＨレベルの検知信号の受信開始タイミングを算出することができる。したがって、制御部４０は、Ｌレベルの検知信号を受信した場合でも、Ｈレベルの検知信号を受信した場合と同様に、感光体ドラム１Ｙの回転位置を認識することができる。
なお、感光体ドラム１Ｙの回転速度の平均値は一定であることから、制御部４０は、上記のように認識した後も、感光体ドラム１Ｙの回転位置を常に把握することができる。
【００２５】
次に、中間転写ベルト８上に転写される各色トナー像のズレ量を最小とするために行われる、制御部４０による各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの駆動制御について説明する。
図１は、制御部４０が行う各感光体ドラムの駆動制御の流れを示すフローチャートである。
本実施形態では、本プリンタに対してパソコン等からプリント指示の入力があると（Ｓ１）、制御部４０は、まず、各駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋを制御して、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転駆動を開始させる（Ｓ２）。また、これに伴い、制御部４０は、中間転写ベルト８の駆動を開始させるなど、画像形成動作に必要なその他の準備も行う。そして、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転速度が定常状態になるまでの時間が経過したら（Ｓ３）、各検知センサ３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋからの検知信号を受信し、この検知信号がＬレベルか否かを検知センサごとに判断する（Ｓ４）。このとき、検知領域にマーク３５が存在せず、検知信号がＬレベルであると判断されると、次にＨレベルの検知信号が受信されたタイミング（信号の立ち上がり時）に（Ｓ５）、感光体ドラムの回転位置を認識する（Ｓ６）。一方、上記Ｓ４において、検知領域にマーク３５が存在していて検知信号がＨレベルであると判断された場合には、次にＬレベルの検知信号が受信されたタイミング（信号の立ち下がり時）に（Ｓ７）、感光体ドラムの回転位置を認識する（Ｓ８）。
【００２６】
制御部４０は、次に、各駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃを制御して、各感光体ドラムから中間転写ベルト８上に転写される各色トナー像間のズレ量が最小となるように、各感光体ドラム間の相対的な回転位置を調節する（Ｓ９）。具体的に説明すると、制御部４０には、図示しない記憶手段としてのＲＡＭが設けられており、このＲＡＭには、中間転写ベルト８上で互いに重なり合う各色トナー像間のズレ量が最小となるような各感光体ドラム間における回転位置の相対関係を特定する相対関係データが記憶されている。そして、制御部４０は、各感光体ドラム間における回転位置の相対関係がＲＡＭに記憶された相対関係データによって特定される相対関係となるように、各駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃを制御する。本実施形態では、ブラックの感光体ドラム１Ｋを基準として他の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの回転位置を調節する。具体的には、例えば、ブラック以外の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの回転速度を速めたり遅めたりして調節する。この場合、ブラック以外の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの回転速度を変更した後、その回転速度を再びブラックの感光体ドラム１Ｋと同じ回転速度に戻した時に、各感光体ドラム間の回転位置の相対関係が相対関係データによって特定される相対関係となるように調節する。
【００２７】
なお、この調節を行う間は、上述した接離機構によって感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃに対して中間転写ベルト８を離間させる。また、このように離間させることは、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃと中間転写ベルト８との当接時間を少なくして、これらの感光体ドラムの寿命を延ばす点でも有効である。したがって、例えばブラックの感光体ドラム１Ｋのみを使用して画像形成を行うモノクロ画像形成は、ブラック以外の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃを中間転写ベルト８から離間させた状態で行うようにしてもよい。
【００２８】
ここで、中間転写ベルト８上で互いに重なり合う各色トナー像間のズレ量が最小となるような各感光体ドラム間における回転位置の相対関係は、同じ製造工程を経て製造されたプリンタであっても個体差がある。これは、色ズレの原因となる、感光体ドラムに設けられるドラム駆動ギヤの取り付け偏心、ギヤ成型精度、駆動ギヤと像担持体とを結合するジョイント部による速度変動等が、製造するプリンタごとに微妙に異なるからである。ここで、色ズレは、これらの偏心により感光体ドラムの表面移動速度が変動し、中間転写ベルト８上の各色トナー像がその表面移動方向に延びたり縮んだりしたものとなることによって生じる。そして、色ズレ量が最大となるのは、中間転写ベルト８上において、トナー像が延びた部分とトナー像が縮んだ部分とが重なり合うように転写されるときである。そこで、本実施形態のプリンタは、次のようにして、中間転写ベルト８上で互いに重なり合う各色トナー像間のズレ量が最小となるような各感光体ドラム間における回転位置の相対関係を測定し、その測定結果に基づく相対関係データをＲＡＭに記憶するデータ記憶手段を備えている。
【００２９】
具体的に説明すると、データ記憶手段として機能する制御部４０は、まず、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面にそれぞれ色ズレ量を検出するためのテストトナー像を形成し、これらを中間転写ベルト８上に転写する。本実施形態では、ブラックの感光体ドラム１Ｋの回転位置に対する、他の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃの回転位置の相対角度を４５°ごとズラして、各感光体ドラムについて８回テストトナー像を中間転写ベルト８上に転写する。そして、このようにして転写した中間転写ベルト８上の各テストトナー像を、図４に示す画像読取センサ３６により読み取る。制御部４０は、テストトナー像ごとに読み取ったデータに基づき、ブラック以外の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃについて、それぞれブラックの感光体ドラム１Ｋのテストトナー像との色ズレ量が最も少ないときの相対角度を特定する。この特定される相対角度は、おおよそ、表面移動速度が最大又は最小となる各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面部分に形成されるトナー像部分が中間転写ベルト８上の同一地点に転移されるような各感光体ドラム間における回転位置の相対関係を示すものとなる。
上記テストトナー像は、例えば一定間隔の縞模様を形成すべく露光装置７からレーザ光Ｌを照射し、その静電潜像を現像して得たトナー像を中間転写ベルト８上に転写して得ることができる。この場合、感光体ドラムに設けられるドラム駆動ギヤの取り付け偏心、ギヤ成型精度、ジョイントによる速度変動等による感光体ドラムの表面移動速度の変動を、中間転写ベルト８上に形成される縞模様の間隔によって把握することができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、相対角度を４５°ごとズラし、色ズレ量が最も少ないときの相対角度を特定することで、各色トナー像間のズレ量が最小となるような各感光体ドラム間における回転位置の相対関係を測定したが、他の方法であってもかまわない。例えば、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのテストトナー像ごとに読み取ったデータに基づき、表面移動速度が最大となる各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面部分を検出し、その相対的な回転位置を相対関係データとして用いるようにしてもよい。
【００３１】
各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋについて表面移動速度が最大となる表面部分を検出したら、制御部４０は、その各表面部分に形成されるトナー像部分が中間転写ベルト８上の同一地点に転写されるような各感光体ドラム間の回転位置の相対関係を特定するデータを生成する。各感光体ドラムで生じる表面移動速度ムラは周期的に変動するが、その周期は各感光体ドラムで同じであるため、このような相対関係となれば、中間転写ベルト８上に転写される各色トナー像間のズレ量を最小にすることができる。このようにして生成したのデータは、上記相対関係データとしてＲＡＭに記憶される。
【００３２】
このようなプリンタごとの適切な相対関係データをＲＡＭに記憶する記憶処理は、プリンタの工場出荷段階で行えば十分であるが、経時使用により中間転写ベルト８上に転写される各色トナー像間のズレ量が変化することがある。この場合、そのプリンタの適正な相対関係データが工場出荷段階とは異なるものとなり、経時的には色ズレが発生するおそれがある。そこで、本実施形態では、そのプリンタがプリントした累積プリント枚数（累積画像形成枚数）が所定枚数に達するごとに、上記記憶処理を行うこととしている。
また、メンテナンス作業等の際に感光体ドラムが取り外された後、これを再装着したり、新しい感光体ドラムを装着したりして、感光体ドラムの交換作業を行った場合、色ズレが最小となる感光体ドラム間における回転位置の相対関係が崩れてしまうおそれがある。この場合、工場出荷段階と同様に上述した上記記憶処理を行ってＲＡＭに再度適正な相対関係データを記憶する必要がある。そこで、本実施形態では、感光体ドラムの交換作業を終えた後、画像形成を開始する前に、上記記憶処理を行うこととしている。
【００３３】
以上に説明した構成によれば、制御部４０は、マーク３５が検知領域に進入したタイミングを示すＨレベルの検知信号の受信開始タイミングと、マーク３５が検知領域に抜けたタイミングを示すＬレベルの検知信号の受信開始タイミングとの両方のタイミングで感光体ドラム１の回転位置を認識することができる。その結果、検知用マークのマーク移動方向長さに相当する分回転するのに要する時間だけ短くすることができる。
特に、図７（ａ）に示すように、マーク移動方向におけるマーク３５の長さをその周回軌道の半分の長さとすれば、検知センサ３４から出力される検知信号の波形は図７（ｂ）に示すようになる。よって、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を、感光体ドラムが半回転するのに要する時間とすることができる。したがって、その最大時間が感光体ドラムが１回転するのに要する時間であった従来装置に比べて、その最大時間を半分に減らすことができる。
【００３４】
〔変形例〕
次に、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転位置を認識するための構成及び動作に関する変形例について説明する。なお、以下に説明する以外の構成及び動作については、上述と同様であるので説明を省略する。
図８は、本変形例におけるドラム駆動ギヤを示す斜視図である。本変形例においては、図示のように、ドラム駆動ギヤの内側端面の円周上には、感光体ドラム軸方向に一部突出した複数のマーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃが固定配置されている。これらのマーク３５は、駆動モータ３１からの駆動力により感光体ドラム１Ｙが回転すると、これに伴って同一の周回軌道上を移動する。
【００３５】
図９は、本変形例における検知センサ３４から出力される検知信号の波形を示す説明図である。なお、図示の例は、マーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃが検知センサ３４の検知領域に進入して光を遮ると、検知センサ３４からはＨレベルの検知信号が出力され、マークが検知センサの検知領域を通過すると、検知センサ３４からはＬレベルの検知信号が出力される場合である。そして、制御部４０は、検知センサ３４からの検知信号に基づき、次のようにして感光体ドラムの回転位置（回転角）を把握する。
【００３６】
本変形例では、同一の周回軌道上に３つのマーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃが設けられているので、図９に示すように、制御部４０は、感光体ドラムが１回転する間にＨレベル及びＬレベルの検知信号をそれぞれ３回ずつ受信する。本変形例では、３つのマーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃのマーク移動方向長さが互いに異なっている。その結果、図９に示すように、各マーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃが検知領域に存在することを示すＨレベル検知信号の検知時間β，δ，ζはそれぞれ異なったものとなる。
【００３７】
制御部４０は、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転速度が定常状態になるまでの時間が経過した後、最初に受信されるＨレベルの検知信号の受信開始タイミング（信号の立ち上がり時）と、次に受信されるＬレベルの検知信号の受信開始タイミング（信号の立ち下がり時）との間の時間を計測する。これにより、制御部４０は、検知センサ３４の検知領域に最初に進入するマーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃに対応するＨレベル検知信号の検知時間β，δ，ζを認識することができる。この検知時間は、上述したようにマーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃごとに互いに異なるものである。よって、制御部４０は、その検知時間β，δ，ζの違いにより、感光体ドラムの回転位置を認識することができる。
【００３８】
本変形例では、説明を簡単にするためにマーク間隔を等しくしているので、Ｌレベル検知信号の検知時間α，γ，εは同じである。よって、本変形例では、Ｈレベルの検知信号の受信開始タイミングの時間間隔Ｘ，Ｙ，Ｚは互いに異なるものとなっている。これらの時間間隔のうち、最も長いマークのＨレベル検知信号の検知時間ζを含む時間間隔Ｚが最も長いものとなる。したがって、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間は、この時間間隔Ｚとなる。本変形例のように３つのマークを用いる場合、１つのマークとマーク移動方向上流側又は下流側でこれに隣り合う１つのマーク間隔とを１組としたときに、各組の長さを全て等しくすれば、この時間間隔Ｚは、感光体ドラムが１／３回転するのに要する時間程度にすることができる。したがって、その最大時間が感光体ドラムが１回転するのに要する時間であった従来装置に比べて、その最大時間を大幅に減らすことができる。
【００３９】
本変形例では、３つのマーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃのマーク移動方向長さを互いに異ならせることで、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間の短縮を図ったが、マーク間隔のマーク移動方向長さを互いに異ならせることでも、この最大時間を同様に短縮することができる。
具体的に説明すると、３つのマーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃ間における各マーク間隔のマーク移動方向長さを互いに異ならせると、図１０に示すように、各マーク間隔が検知領域に存在することを示すＬレベル検知信号の検知時間α，γ，εがそれぞれ異なったものとなる。制御部４０は、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転速度が定常状態になるまでの時間が経過した後、最初に受信されるＬレベルの検知信号の受信開始タイミング（信号の立ち下がり時）と、次に受信されるＨレベルの検知信号の受信開始タイミング（信号の立ち上がり時）との間の時間を計測する。これにより、制御部４０は、検知センサ３４の検知領域に最初に進入するマーク間隔に対応するＬレベル検知信号の検知時間α，γ，εを認識することができる。この検知時間は、上述したようにマーク間隔ごとに互いに異なるものである。よって、制御部４０は、その検知時間α，γ，εの違いにより、感光体ドラムの回転位置を認識することができる。ここでの説明説明ではマーク長さを等しくしているので、Ｈレベル検知信号の検知時間β，δ，ζは同じである。よって、Ｌレベルの検知信号の受信開始タイミングの時間間隔Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’は互いに異なるものとなっている。これらの時間間隔のうち、最も長いマーク間隔のＬレベル検知信号の検知時間εを含む時間間隔Ｚ’が最も長いものとなる。したがって、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間は、この時間間隔Ｚ’となる。３つのマークを用いる場合、１つのマークの長さとこれに隣り合う１つのマーク間隔の長さの加算値が全て等しくすれば、この時間間隔Ｚ’は、感光体ドラムが１／３回転するのに要する時間程度にすることができ、その最大時間を大幅に減らすことができる。
【００４０】
また、すべてのマーク長さを異ならせ、かつ、すべてのマーク間隔も異ならせれば、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を更に短縮することができる。この場合、図１１に示すように、Ｈレベル検知信号の検知時間β，δ，ζがそれぞれ異なったものとなり、また、Ｌレベル検知信号の検知時間α，γ，εもそれぞれ異なったものとなる。制御部４０は、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転速度が定常状態になるまでの時間が経過したときの検知信号がＬレベルである場合には、次に受信されるＨレベルの検知信号の受信開始タイミング（信号の立ち上がり時）と、その次に受信されるＬレベルの検知信号の受信開始タイミング（信号の立ち下がり時）との間の時間β，δ，ζを計測する。一方、定常状態になるまでの時間が経過したときの検知信号がＨレベルである場合には、次に受信されるＬレベルの検知信号の受信開始タイミング（信号の立ち下がり時）と、その次に受信されるＨレベルの検知信号の受信開始タイミング（信号の立ち上がり時）との間の時間α，γ，εを計測する。このようにして計測した結果を基に、制御部４０は、上記と同様にして、感光体ドラムの回転位置を認識する。この場合、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの回転速度が定常状態になるまでの時間が経過した後、最初に受信される検知信号の受信開始タイミングがＨレベルのものでもＬレベルのものでもよいので、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を更に短いものとすることができる。
【００４１】
なお、図１２に示すようにマークの数を増やせば（図示の例では８個）、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間をより短縮することが可能となる。図示の例では、１つのマークの長さとこれに隣り合う１つのマーク間隔の長さの加算値が全て等しい。したがって、制御部４０に受信される検知信号の波形は、図１３に示すようになる。このときの各加算値α＋β，γ＋δ，ε＋ζ，η＋θ，ι＋κ，λ＋μ，ν＋ξ，ο＋πは、周回軌道長さの１／８の長さに相当し、感光体ドラムの回転角度で言えばそれぞれ４５°に相当する。この場合、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間は、感光体ドラムが１／８回転するのに要する時間程度にすることができ、その最大時間を大幅に減らすことができる。
【００４２】
以上、本変形例では、すべてのマーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃの長さ又はすべてのマーク間隔の長さが互いに異なる場合について説明したが、複数あるマーク又はマーク間隔のうちの少なくとも２つの長さが互い異なるものであれば、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を従来装置よりも短縮することができる。なお、この場合、長さが同一のマーク又はマーク間隔が複数存在することになるため、制御部４０はこれらを区別して認識することができない。よって、これらのマーク又はマーク間隔は、制御部４０が感光体ドラムの回転位置を認識するに当たり全く機能しないものであり、あってもなくても同じであると言える。
【００４３】
以上、上記実施形態のプリンタは、回転体からなる複数の像担持体である感光体ドラムドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、これらの感光体ドラムをそれぞれ回転駆動させる複数の回転駆動手段としての回転駆動装置であるドラム駆動装置と、これらの感光体ドラムの表面に対向しながら表面移動する被転写材である中間転写ベルト８とを備え、これらの感光体ドラムの表面上にそれぞれ形成された各トナー像を互いに重なり合うように中間転写ベルト８の表面上に転移させるものである。上記ドラム駆動装置は、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを回転駆動させる駆動手段としての駆動モータ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋを備えている。また、感光体ドラムに固定され、感光体ドラムの回転に伴って周回軌道上を移動する１つの検知用マークであるマーク３５と、その周回軌道上の一部でマーク３５の有無を検知し、マーク３５が存在する旨のマーク有り信号及び検知用マークが存在しない旨のマーク無し信号のいずれかを出力するマーク検知手段としての検知センサ３４も備えている。また、上記駆動モータにより感光体ドラムの回転を開始させた後、検知センサ３４から出力される検知信号の受信開始タイミングに基づき、感光体ドラムの回転位置を認識する認識手段、及び、その認識結果に基づいて所定時刻における感光体ドラムの回転位置が目標位置に一致するように駆動モータを制御する駆動制御手段としての制御部４０も備えている。そして、制御部４０は、検知センサ３４による検知動作開始時に、その検知センサ３４からマーク無し信号（Ｌレベルの検知信号）を受け取った場合には最初に受信されるマーク有り信号（Ｈレベルの検知信号）の受信開始タイミングに基づいて回転位置を認識する。一方、検知センサ３４による検知動作開始時に検知センサ３４からマーク有り信号（Ｈレベルの検知信号）を受け取った場合には最初に受信されるマーク無し信号（Ｌレベルの検知信号）の受信開始タイミングに基づいて回転位置を認識する。これにより、上述したように、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を従来装置に比べて減らすことができる。
特に、マーク移動方向におけるマーク３５の長さが上記周回軌道の半分の長さであれば、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を、感光体ドラムが半回転するのに要する時間とすることができる。
また、上記変形例で説明したように、上記マークを同一の周回軌道上を移動するように複数設け、これらのマーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃのうちの少なくとも２つの長さを互いに異なるようにする。そして、制御部４０が、検知センサ３４による検知動作を開始した後、長さの異なるマークについて最初に受信されるマーク有り信号（Ｈレベルの検知信号）の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号（Ｌレベルの検知信号）の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識する。これにより、上述したように、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を従来装置に比べて減らすことができる。
また、上記変形例で説明したように、上記マークを同一の周回軌道上を移動するように複数設け、これらのマーク間に存在する少なくとも２つのマーク無し領域であるマーク間隔の長さを互いに異なるようにする。そして、制御部４０は、検知センサ３４による検知動作を開始した後、長さが異なるマーク間隔について最初に受信されるマーク無し信号（Ｌレベルの検知信号）の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク有り信号の受信開始タイミング（Ｈレベルの検知信号）とに基づいて回転位置を認識する。これにより、上述したように、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を従来装置に比べて減らすことができる。
また、上記変形例で説明したように、上記マークを同一の周回軌道上を移動するように３つ以上設け、全てのマーク１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃの長さを互いに異ならせるとともに全てのマーク間隔の長さを互いに異ならせる。そして、制御部４０は、検知センサ３４による検知動作を開始した後、最初に受信されるマーク有り信号又はマーク無し信号の受信開始タイミングと、次に受信されるマーク無し信号又はマーク有り信号の受信開始タイミングとに基づいて回転位置を認識する。これにより、上述したように、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を更に短いものとすることができる。
また、上記変形例で説明したように、１つのマークとマーク移動方向上流側又は下流側でこれに隣り合う１つのマーク間隔とを１組としたときに、各組のマーク移動方向長さを全て等しくすれば、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を、マークの数に応じた最小の時間に設定することができる。
また、上述した実施形態のプリンタは、複数の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋをそれぞれ回転駆動させる複数のドラム駆動装置を備えており、各ドラム駆動装置が有する認識手段として機能する制御部４０により各感光体ドラムの回転位置を認識した後、各感光体ドラム間における回転位置の相対関係が所定の関係になるように、各ドラム駆動装置が有する駆動制御手段の少なくとも１つを制御する制御手段として機能する制御部４０を有する。これにより、複数の感光体ドラム間における表面移動速度の変動位相を同期させることができる。
また、本プリンタは、中間転写ベルト８の表面上で互いに重なり合うトナー像間のズレ量が最小となるような各感光体ドラム間における回転位置の相対関係を特定する相対関係データを記憶する記憶手段としてのＲＡＭと、各ドラム駆動装置が有する認識手段により各感光体ドラムの回転位置を認識した後、各感光体ドラム間における回転位置の相対関係がＲＡＭに記憶された相対関係データによって特定される相対関係となるように、各ドラム駆動装置が有する駆動制御手段の少なくとも１つを制御する制御手段として機能する制御部４０を有する。これにより、複数の感光体ドラム間における表面移動速度の変動位相を同期させて、色ズレの発生を抑制することができる。
また、本プリンタは、感光体ドラムの表面移動速度が最大又は最小となる各感光体ドラムの表面部分に形成されるトナー像部分が中間転写ベルト８の表面上の同一地点に転移されるような各感光体ドラム間における回転位置の相対関係を特定するデータを上記相対関係データとしてＲＡＭに記憶するデータ記憶手段としての制御部４０を有する。これにより、上述したように、個々のプリンタごとにそれぞれ適した相対関係データに基づいて感光体ドラム間における回転位置の相対関係を調節することができる。よって、安定して色ズレの発生を抑制することができる。
また、上記実施形態で説明したように、制御部４０は、累積プリント枚数（累積画像形成枚数）が所定枚数に達するごとに、上記相対関係データの記憶処理を行うので、本プリンタの経時使用により最適な相対関係データが変化する場合でも、その変化に応じてＲＡＭ内の相対関係データを最適なものに変更することが可能となる。よって、長期的に安定して色ズレの発生を抑制することができる。
また、上記実施形態で説明したように、制御部４０は、感光体ドラムの交換作業を終えた後、画像形成を開始する前に、上記相対関係データの記憶処理を行うので、交換に際して感光体ドラム間における回転位置の相対関係がズレて最適な相対関係データが変化する場合でも、その変化に応じてＲＡＭ内の相対関係データを最適なものに変更することが可能となる。よって、感光体ドラムを交換しても安定して色ズレの発生を抑制することができる。
また、本プリンタは、プリンタ本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備えており、そのプロセスカートリッジは、上記マーク３５，１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃが固定された複数の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの少なくとも１つと、その感光体ドラムに対して画像形成処理を行う装置であるドラムクリーニング装置、帯電装置、現像装置等とが一体になって構成されている。このような構成とすることで、既存の装置構成を大幅に変更することなく、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する時間の短縮化を図ることが可能となる。すなわち、従来装置の制御部４０のプログラムを変更し、かつ、感光体ドラムに固定されるマーク３５，１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃを変更すれば、上述した各種構成を実現することが可能である。したがって、このようなマークが固定される感光体ドラムを含むプロセスカートリッジを用いれば、従来装置のプロセスカートリッジを上記実施形態又は上記変形例の構成を有するプロセスカートリッジに交換すれば、あとは制御部４０のプログラムを書き換えるだけでよくなる。
【００４４】
なお、上記実施形態や上記変形例では、画像形成装置で使用する感光体ドラムの回転駆動装置を例に挙げて説明したが、本発明は、感光体ドラムに限らず、広く回転体に対して同様の効果を得ることができる。
また、上記実施形態や上記変形例では、複数の感光体ドラム間における回転位置の相対関係を調節する場合について説明したが、これに限らず、本発明は、単に回転体の回転位置を検知して所定時刻における回転体の回転位置が目標位置に一致するように調節する場合に広く適用することができる。
また、上記実施形態では、複数の感光体ドラム上にそれぞれ形成された各色トナー像を一旦中間転写ベルト８上に転写した後、転写紙上に２次転写してカラー画像を得る構成について説明したが、複数の感光体ドラム上にそれぞれ形成された各色トナー像を直接転写紙上に転写する構成であっても同様である。
また、上記実施形態や上記変形例では、検知用マークとして、感光体ドラム軸方向外側に一部突出した突出部を用いているが、他の構成を有する検知用マークであってもよく、また、これを検知するマーク検知手段も、透過型光学センサでなくてもよい。
また、上記実施形態や上記変形例では、検知センサ３４を１つだけ用いた場合について説明したが、マークの周回軌道上に検知領域をもつ検知センサを複数設けてもよい。この場合、感光体ドラムの回転位置を認識するのに要する最大時間を、更に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施形態に係るプリンタに設けられる制御部が行う各感光体ドラムの駆動制御の流れを示すフローチャート。
【図２】同プリンタを示す概略構成図。
【図３】同プリンタに設けられるＹトナー像を生成するためのプロセスカートリッジを示す概略構成図。
【図４】同各感光体ドラムをその軸方向から見たときのプリンタの模式図。
【図５】同感光体ドラムのドラム駆動ギヤを示す斜視図。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、同プリンタに設けられるドラム駆動装置が有する検知センサから出力される検知信号の波形を示す説明図。
【図７】（ａ）は、マークの長さをその周回軌道の半分の長さとした例を示す感光体ドラム軸方向一端部の斜視図。  （ｂ）は、同例における検知センサから出力される検知信号の波形を示す説明図。
【図８】複数のマークを設けた変形例における感光体ドラムのドラム駆動ギヤを示す斜視図。
【図９】同変形例における検知センサから出力される検知信号の波形を示す説明図。
【図１０】複数のマークを設けた別の例における検知センサから出力される検知信号の波形を示す説明図。
【図１１】複数のマークを設けた更に別の例における検知センサから出力される検知信号の波形を示す説明図。
【図１２】８個のマークを設けた例における感光体ドラムのドラム駆動ギヤを示す斜視図。。
【図１３】同例における検知センサから出力される検知信号の波形を示す説明図。
【符号の説明】
【００４６】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  感光体ドラム
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ  プロセスカートリッジ
８  中間転写ベルト
３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ  駆動モータ
３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ  駆動伝達ギヤ
３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋ  ドラム駆動ギヤ
３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃ，３４Ｋ  各検知センサ
３５，１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃ  マーク
３６  画像読取センサ
４０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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